在污水处理过程中，pH值和污水碱度是影响处理效果的关键水质参数。本文通过分析不同污水处理剂的作用机制，探讨pH值和污水碱度对药剂效能的影响，并提出针对性的投加策略，为污水处理工艺优化提供科学依据。
 
污水处理剂作用机制与分类
污水处理剂种类繁多，按功能可分为混凝剂、絮凝剂、氧化剂、还原剂等。其作用机制各异：
混凝剂（如聚合氯化铝）：通过中和悬浮物表面电荷，压缩双电层，使胶体脱稳凝聚。
絮凝剂（如聚丙烯酰胺）：通过高分子链吸附架桥，将微小颗粒连接成絮体。
氧化剂（如次氯酸钠）：通过强氧化作用分解有机物，杀灭病原微生物。
还原剂（如亚硫酸氢钠）：用于还原性物质标废水的预处理。
 
pH值对污水处理剂效能的影响
（1）无机混凝剂
以铝盐为例，pH值通过影响水解产物形态决定混凝效果：
 
pH<4：Al³⁺未水解，以离子态存在，混凝效果差。
pH=6.5-7.5：生成聚合度高的Al(OH)₃中性胶体，吸附架桥作用强，混凝效率提升40%-60%。
pH>8：Al³⁺水解为AlO₂⁻，胶体失稳，混凝效果下降。
 
（2）高分子絮凝剂
阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM）受pH影响较小，但在pH>9时，功能基团电离度增加，过量正电荷导致絮体分散。阴离子型聚丙烯酰胺（APAM）在pH<5时，羧基电离受抑，絮凝作用减弱。
 
（3）氧化剂与还原剂
次氯酸钠在pH=6-8时稳定性较好，pH<4时易分解产生Cl₂，降低氧化效率；pH>9时水解加速，有效氯浓度下降。亚硫酸氢钠在pH=3-5时还原性较强，pH>7时氧化产物增多，还原能力下降。
 
污水碱度对处理系统的影响
污水碱度反映水体中和酸的能力，对pH值具有缓冲作用。在生物脱氮系统中，硝化过程每氧化1g NH₃-N需消耗7.14g碱度（以CaCO₃计）。当进水碱度不足时，pH值下降会抑制硝化菌活性，导致硝化效率降低。此时需补充碱源（如NaOH、Ca(OH)₂），维持生化池碱度>100mg/L（以CaCO₃计）。
 
投加策略优化
（1）pH值调控
酸性废水（pH<6）：投加石灰乳中和至pH=7-8，再投加混凝剂。
碱性废水（pH>9）：先加盐酸调节至pH=7-8，再投加絮凝剂。
实时控制：通过pH在线监测仪联动加药泵，实现动态调节。
 
（2）碱度补充
计算公式：需补充碱度=7.14×Q×ΔCNH₃-N×10⁻³（Q为日处理水量，ΔCNH₃-N为硝化需氧量）。
投加方式：采用计量泵连续投加NaOH溶液，维持生化池碱度稳定。
 
（3）药剂组合
混凝-絮凝联用：先投加聚合氯化铝（PAC）中和电荷，再投加CPAM吸附架桥。
氧化-还原协同：对含难降解有机物废水，先投加H₂O₂氧化分解，再投加FeSO₄还原重金属。
 
某工业园区污水处理厂日处理量2万m³，进水pH=5.5-8.2，碱度波动大。通过实施以下策略：
在调节池投加石灰乳，控制pH=7.5-8.0。
根据进水氨氮浓度，按7.14g碱度/g NH₃-N补充NaOH。
采用PAC+CPAM组合投加，混凝沉淀后COD去除率提高35%。
在氧化沟投加次氯酸钠，维持余氯0.5-1.0mg/L，确保出水大肠菌群数<10³CFU/L。
 
污水处理剂的效能发挥与pH值、污水碱度密切相关。通过精准调控水质参数、优化药剂投加策略，可显著提升处理效率。